Блокированные, псевдоблокированные циклы МП

Блокированные циклы:

Циклы магистрали блокируются при вы-полнении команд типа Чтение-модифика- ция-запись (например, INC A ; (A):=(A)+1).

Операции этого типа производятся над ячейками памяти.

Во избежание обращения другого ус-ва между чтением и записью микропроцес- сору должно быть представлено моно-польное управление магистралью. Сигнал на выходе LOCK# говорит о том, что МП выполняет операцию типа Чтение-модификация-запись и не может передать управление магистралью. Псевдоблокированные циклы: Подразумевают, что др. активные ус-ва кроме МП не получают управление ма-гистралью при многоцикловых переда- чах длинных операндов (вещественные числа, заполнение строки КЭШ). Сигнал на выходе PLOCK# говорит о том, что МП выполняет операции с длинны- ми операндами и не может передать уп-равление магистралью. 76.Инициализация МП. Сброс МП выполняется сигналом на вхо- де RESET. Запускается микропрограмма инициализации МП, которая осуществля- ет самотестирование МП. Регистр EAX содержит результаты самотестирования. Нулевое значение означает, что МП рабо-тоспособен. Регистр DX содержит № МП. МП переключается в реальный режим работы. В CS загружается код CS=F000h. В счет- чик команд загружается код IP=FFF0h. ФА=F0000h+FFF0h=FFFF0h. Для ПЗУ выделяются последние байты первого МБ ОП, т.е. ячейки в диапазоне F0000h-FFFFFh. 77.Синхронизация МП. Коэффициент умножения. Основной тактовый генератор системной платы вырабатывает высокостабильные импульсы опорной частоты, используе- мой для синхронизации МП и шин ввода-вывода. Стандартные частоты: 4.77, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 33.3, 40, 50, 66, 66.6, 75, 83, 100, 112, 125, 133, 166, 200, 233, 260, …, 800, 1066 МГц. Host Bus Clock – частота системной шины – внешняя частота МП. CPU Clock – внутренняя частота процес- сора – частота, на которой работает вы-числительное ядро процессора. Начиная с процессора Intel 486 DX2, внутренняя и внешняя частоты МП не совпадают. Внутренняя частота указывается на маркировке процессора. I comp 2 = 90 A80502100 f=100 МГц. Отношение внутренней f к внешней f на-зывается коэффициентом умножения: K≥1.

Процессор	Внеш. f	Коэф. умнож.
Pentium 75	50 МГц	1.5

UUS Clock – частота шин расширения.

78.Возможности МП фирмы Intel последних поколений.

МП 5 поколения: Pentium, Pentium-MMX.

МП 6 поколения: Pentium-Pro, Pentium-2, Pentium-3.

Конвейеризация предполагает разбивку выполнения каждой команды на неско- лько этапов, причем каждый этап вы-полняется на своей ступени конвейера.

При выполнении команда продвигается по конвейеру, по мере освобождения по-следующих ступеней. Таким образом, на конвейере одновременно может обраба-тываться несколько последовательных команд, и производительность МП мо- жно оценивать темпом схода команд со всех его конвейеров.

Конвейер МП Pentium состоит из 5 ступеней:

пред- первая вторая испо- бу-

вори- ступе- ступе- лне- фер

тель- нь де- нь де- ние за-

ная коди- коди- ко- пи-

выбо- рова- рова- ма- си

рка ния ния нд

(вы-

чис-

ление

адре-

сов)

Скалярным называется МП с единстве-нным конвейером (все МП до 486 вклю-чительно).

Суперскалярный МП имеет > 1 конвей- ера, способных обрабатывать команды параллельно. Например, Pentium – 2 конвейера, Pentium-pro – 3 конвейера.

Переименование регистров:

Позволяет обойти архитектурные огра-ничения (доступно всего 8 РОНов) на возможность параллельного выполне- ния команд. МП с переименованием регистров фактически имеют более 8 РОНов, и при записи промежуточных результатов устанавливается соответс- твие логических имен и физ. регистров. Таким образом, может выполняться несколько команд, ссылающихся на одно и то же логическое имя.

Предсказание переходов:

Позволяет продолжать выборку и деко-дирование потока команд после выбор- ки команды условного перехода, не до-жидаясь проверки самого условия.

Статистический метод предсказания ра-ботает по схеме, заложенной в МП.

Динамическое предсказание опирается на предысторию вычислительного процесса.

Для каждого конкретного случая перехо- да накапливается статистика поведения, и переход предсказывается, основываясь на ней.

Исполнение по предположению:

Предсказанные после перехода команды не только декодируются, но и по возмо-жности исполняются до проверки усло- вия перехода.

Исполнение с изменением последовате-льности команд:

Изменяется порядок внутренних мани-пуляций данными. А внешние операции ввода-вывода и записи в память выпол-няются в порядке, предписанном прог-раммным кодом.

79.Особенности структуры и принцип работы МП фирмы AMD.